背景及概述
育亨賓其化學名為17a-羥基育亨烷-16a羧酸甲酯。做為一種非常好的治療行功能障礙的藥物,而且在治療心臟病上也有非常好的功效,另外研究發(fā)現(xiàn),育亨賓也有減肥的功效。6-甲氧基異喹啉為制備育亨賓的關(guān)鍵中間體。6-甲氧基異喹啉英文名稱:6-Methoxyisoquinoline,CAS號:52986-70-6,分子式:C10H9NO,分子量:159.185,外觀與性狀:透明油狀。
制備
本文以苯甲醛為起始原料,經(jīng)硝化、還原、重氮化、水解和甲基化得到間甲氧基苯甲醛,經(jīng)與硝基甲烷Shiff堿縮合、氫化鋁鏗還原制得3-甲氧基-p-苯乙胺。3-甲氧基-p-苯乙胺與40%甲醛水溶液進行Pictet-Spengler反應(yīng)制得6-甲氧基-1,2,3,4-四氫異喹啉,然后在脫氫得到目標化合物6-甲氧基異喹啉[1]。其合成反應(yīng)式如下圖:

圖1 6-甲氧基異喹啉的合成反應(yīng)式
實驗操作:
間硝基苯甲醛(1)的合成
在有攪拌器和滴液漏斗的500ml三口燒瓶中,于室溫下將硝酸鉀溶于200ml濃硫酸。將燒瓶置于冰鹽浴中冷卻,在0℃和劇烈攪拌下,由滴液漏斗滴加苯甲醛,保溫在0-5℃之間。加完后繼續(xù)攪拌2.5小時,然后將稠厚的橙黃色反應(yīng)混合物分次導(dǎo)入盛有碎冰的燒杯中。邊倒邊攪拌析出黃色固體。抽濾用5%碳酸鈉溶液洗滌、再用冷水洗滌數(shù)次,仔細壓干并在真空干燥器中干燥,石油醚中進-步重結(jié)晶提純,干燥得淡黃色固體。
間羥基苯甲醛(2)的合成
A:向配有高效機械攪拌器的三口燒瓶中,加入粉狀二水合氯化亞錫和濃鹽酸,攪拌均勻,置于冰浴中冷卻。當溶液溫度降至5℃時,撤去冰浴,加入間硝基苯甲醛。起初溫度緩緩地升高,25-30℃,然后迅速地升至100℃,此時再次用冰浴冷卻。反應(yīng)過程中必須激烈的攪拌,以免反應(yīng)物從燒杯中溢出。反應(yīng)完畢,間硝基苯甲醛被還原,得到近乎澄清的溶液。將溶液置于冰鹽浴中冷卻3小時。同時慢慢攪拌,間氨基苯甲醛的四氯化錫絡(luò)合物以橙紅色糊狀物析出,用耐酸漏斗濾出。
B:將濾出的間氨基苯甲醛四氯化錫絡(luò)合物與120ml濃鹽酸混合,用機械攪拌,并用冰鹽浴冷卻。將亞硝酸鈉與水配成溶液,置于滴液漏斗中。滴液漏斗下口插入間氨基苯甲醛鹽酸鹽懸濁液液面以下,開啟旋塞,慢慢滴加,·使混合物溫度保持4~5℃。于80min內(nèi)加完亞硝酸鈉溶液,然后在冰鹽浴冷卻下繼續(xù)攪拌1小時,使重氮鹽完全結(jié)晶出來。用耐酸漏斗把紅棕色的重氮鹽抽濾濾集。
C:分批將潮濕的重氮鹽小心加入到燒杯內(nèi)的340ml沸水中,在反應(yīng)期間,補充由于蒸發(fā)而損失的水。反應(yīng)完畢,加入活性炭,煮沸,趁熱過濾。紅色濾液在冰箱中冷卻12~16小時,期間不時摩擦器壁誘導(dǎo)結(jié)晶。隨后抽濾得橙色晶體粗品,此粗品與沸苯共煮,用活性炭脫色,過濾,濾液濃縮冷卻后,得間羥基苯甲醛。
間甲氧基苯甲醛(3)的合成
向配有機械攪拌器、溫度計和滴液漏斗的500ml三口燒瓶中,加入間羥基苯甲醛和氫氧化鈉溶液,攪拌均勻。滴加硫酸二甲酯,將溫度保持在40~45℃。加料完畢,攪拌,將氫氧化鈉溶液加入。再滴加硫酸二甲酯,允許溫度升至50℃,在50℃攪拌30min。冷卻,用乙醚提取。乙醚提取液用無水硫酸鈉干燥8h后,濾出干燥劑,蒸除乙醚。殘余物減壓蒸餾,收集餾分,為淡黃色間甲氧基苯甲醛。
3-甲氧基-p-硝基苯乙烯(4)的合成
三口燒瓶,機械攪拌,冰水浴,加入硝基甲烷和間甲氧基苯甲醛,20ml甲醇,攪拌均勻。然后向反應(yīng)體系中滴加堿液,控制堿液滴加速度使溫度不高于10℃。堿液滴加完畢后保持室溫下攪拌4小時,然后加入125ml冰水,攪拌至溶液澄清。然后將反應(yīng)物緩慢滴加入稀鹽酸溶液中,傾去上層水層,抽濾。粗品用無水乙醇做重結(jié)晶,干燥得片狀淡黃色晶體29.
3-甲氧基-p-苯乙胺(5)的合成
250ml兩口燒瓶,中間口為回流冷凝器(加干燥管),另一口為恒壓滴液漏斗。加入無水四氫呋喃的三氯化鋁溶液,磁力攪拌。間甲氧基-p-硝基苯乙烯溶于少量四氫呋喃,室溫下滴加完畢后保持室溫攪拌4h。然后用20%氫氧化鈉水溶液分解未反應(yīng)的三氯化鋁,油層用無水硫酸鈉干燥,蒸出溶劑。減壓蒸餾,收集122-123餾分,無色液體(久置成淡黃色透明液體)。
6-甲氧基-1、2、3、4-四氫異喹琳(6)的合成
100ml三口燒瓶加入間甲氧基苯乙胺,滴加甲醛水溶液,滴加完畢在加熱至80℃保持1小時。然后用苯萃取,水洗油層,然后蒸去苯。然后將得到的無色油狀物溶于鹽酸溶液,保持90℃反應(yīng)4小時,冷卻,用濃氫氧化鉀將水溶液調(diào)制強堿性,然后用乙醚萃取,蒸除乙醚,減壓蒸餾,得到6-甲氧基-1、2、3、4-四氫異喹琳。
6-甲氧基異喹啉(7)的合成
100ml三口燒瓶,機械攪拌,加入新蒸餾過的萘,再加入Raney Ni(保存在無水乙醇中),加熱至85℃萘熔融成液體,攪拌,向體系中小心加入6-甲氧基-1、2、3、4-四氫異喹琳,然后緩慢升溫至回流,保持回流2小時。趁熱濾去Raney Ni,然后減壓整去萘,得到黑色液體。減壓蒸餾,得到6-甲氧基異喹啉。
參考文獻
[1] Muthaiah, Senthilkumar; Hong, Soon Hyeok Advanced Synthesis and Catalysis, 2012 , vol. 354, # 16 p. 3045 - 3053